一種高強(qiáng)度高韌性x100管線鋼熱軋卷板及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度高韌性X100管線鋼熱軋卷板及其生產(chǎn)方法，按照重量百分比含有：C：0.03%～0.07%，Si：0.1%～0.2%，Mn：1.8%～2.0%，P：≤0.012%，S：≤0.0080%，N≤0.0060%，Nb：0.04%～0.09%，Mo：0.20%～.40%，Ti：0.01%～0.02%，Cr：0.2%～0.5%，Ni：0.25%～0.6%，Cu：0.2%～0.5%，其他為鐵和不可避免的雜質(zhì)元素。本發(fā)明在不需要加Mg元素進(jìn)行氧化物冶金的基礎(chǔ)上，調(diào)整合金成分，減少微合金元素含量以降低制造成本；通過相應(yīng)的控制軋制和控制冷卻工藝，生產(chǎn)出性能優(yōu)良的X100管線鋼產(chǎn)品。
【專利說明】一種高強(qiáng)度高韌性X100管線鋼熱軋卷板及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度高韌性XlOO管線鋼熱軋卷板及其生產(chǎn)方法，主要用與特殊管道工程建設(shè)，具有高強(qiáng)度、高韌性、低屈強(qiáng)比以及良好的焊接性能等特點(diǎn)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的對能源的需求量不斷加大，為提高管道輸送效率、減少投資和運(yùn)營經(jīng)費(fèi)，長距離輸送管線正在向高壓、大口徑發(fā)展，這就要求管線鋼具有更高的強(qiáng)度、韌性、更好焊接性和抗腐蝕性等。而隨著冶金技術(shù)的進(jìn)步和微合金化管線鋼的發(fā)展，生產(chǎn)具有高強(qiáng)度、高韌性、良好的焊接性和抗腐蝕性的管線鋼已成為現(xiàn)實(shí)。國內(nèi)外應(yīng)用中的管線鋼級已從X60發(fā)展到X70、X80，為進(jìn)一步降低管線建設(shè)成本，高鋼級管線鋼的應(yīng)用已成為發(fā)展的必然趨勢，這就促進(jìn)了管線鋼向更高鋼級如XlOO等級別發(fā)展。而XlOO管線鋼由于其高強(qiáng)度(抗拉760MPa，屈服690MPa)，高韌性(_20°C沖擊功>200J)，具有相當(dāng)高的生產(chǎn)難度。[0003]目前公開的XlOO管線鋼成分設(shè)計(jì)有兩種思路:一種思路是采用氧化物冶金技術(shù)，加入少量Mg以改善焊接性能，在美國專利US20030217795，日本專利JP2001113374，歐洲專利EP1020539，歐洲專利EP1354973中，盡管各自的合金系和合金含量不同但均采用了這種成分設(shè)計(jì)方法，這種方法對性能提高有利，但加大了成本和生產(chǎn)的復(fù)雜性。
[0004]另一種思路是采用以C、Mn、Nb為主合金化的方式，添加少量V、T1、B等合金元素。國內(nèi)專利“超高強(qiáng)度XlOO管線鋼及其熱軋板制造方法(專利號:CN200510111857.1A)”、“一種高強(qiáng)度XlOO管線鋼熱軋平板及其生產(chǎn)方法(專利號:200810012150.9)”、一種爐卷軋機(jī)生產(chǎn)的高強(qiáng)度XlOO管線鋼及其生產(chǎn)工藝(專利號:200810234506.3)”均屬于這種成分設(shè)計(jì)思路。其中專利CN200510111857.1的微合金元素為Nb、V、Ti還添加有Mo、B等，其合金元素的種類較多且合金量比較大如Ni ( 1.5,Cr ^ 1.0 ;專利200810234506.3添加微合金元素為Nb、V、Ti，雖然不含B但合金元素總量也整體偏高，提升了生產(chǎn)成本，同時(shí)也提高了碳當(dāng)量，對焊接性不利。
[0005]在XlOO管線鋼的生產(chǎn)工藝上一般采用TMCP工藝，專利號為“200810012150.9”的專利所生產(chǎn)的XlOO鋼為平板，不需要進(jìn)行卷??；專利號為“200510111857”的專利由于合金元素較多，非再結(jié)晶區(qū)開軋溫度和終軋溫度較低，造成軋制抗力和矯直抗力大大提高，對生產(chǎn)設(shè)備要求較高，加大了常規(guī)軋制生產(chǎn)的難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種高強(qiáng)度高韌性XlOO管線鋼熱軋卷板及其生產(chǎn)方法，在不需要加Mg元素進(jìn)行氧化物冶金的基礎(chǔ)上，調(diào)整合金成分，減少微合金元素含量以降低制造成本；通過相應(yīng)的控制軋制和控制冷卻工藝，生產(chǎn)出性能優(yōu)良的XlOO管線鋼產(chǎn)品。
[0007]具體技術(shù)方案如下:
[0008]一種高強(qiáng)度高韌性XlOO管線鋼熱軋卷板，按照重量百分比含有:C:0.03%~
0.07%, S1:0.1% ~0.2%, Mn:1.8% ~2.0%, P:≤ 0.012%, S:≤ 0.0080%, N ≤ 0.0060%, Nb:0.04% ~0.09%, Mo:0.20% ~? 40%, T1:0.01% ~0.02%, Cr:0.2% ~0.5%, N1:0.25% ~0.6%,Cu:0.2%~0.5%，其他為鐵和不可避免的雜質(zhì)元素。
[0009]進(jìn)一步地，還含有0.015%~0.02%的Al S。
[0010]上述高強(qiáng)度高韌性XlOO管線鋼熱軋卷板的生產(chǎn)方法，包括如下步驟:
[0011](1)板還加熱,其中板還加熱溫度:1150°C~1250°C ；
[0012](2)板坯軋制；
[0013](3)終軋，其中終軋溫度:750°C~850°C ；
[0014](4)冷卻，其中終冷溫度:300°C~500°C，冷卻速度:10°C /s~40°C /s。
[0015]進(jìn)一步地，步驟(2)中，再結(jié)晶區(qū)軋制溫度:1000°C~1150°C，未再結(jié)晶區(qū)軋制溫度:980。。~8600C o
[0016]與目前現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在不需要加Mg元素進(jìn)行氧化物冶金的基礎(chǔ)上，調(diào)整合金成分，減少微合金元素含量以降低制造成本；通過相應(yīng)的控制軋制和控制冷卻工藝，生產(chǎn)出性能優(yōu)良的XlOO管線鋼產(chǎn)品。能夠以較低的生產(chǎn)成本試制出性能優(yōu)良的XlOO熱軋卷板產(chǎn)品，與X80等強(qiáng)度級別的管線鋼相比，采用XlOO產(chǎn)品可以降低管線建設(shè)用鋼的厚度，降低管線建設(shè)成本，具有明顯得經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明產(chǎn)品金相組織圖【具體實(shí)施方式】
[0018]下面根據(jù)附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，其為本發(fā)明多種實(shí)施方式中的一種優(yōu)選實(shí)施例。
[0019]實(shí)施例1:
[0020]根據(jù)XlOO管線鋼高強(qiáng)度、高韌性、低屈強(qiáng)比以及需要良好焊接性能等指標(biāo)要求，設(shè)計(jì)的化學(xué)成分重量百分比為:c:0.03%~0.07%, S1:0.1%~0.2%, Mn:1.8%~2.0%, P:(0.012%, S:≤ 0.0080%，N ≤ 0.0060%, Nb:0.04% ~0.09%, Mo:0.20% ~.40%, T1:0.01% ~
0.02%, Cr:0.2% ~0.5%, N1:0.25% ~0.6%, Cu:0.2% ~0.5%，可含有 0.015% ~0.02% 的Als，其他為鐵和不可避免的雜質(zhì)元素。
[0021]熱軋工藝參數(shù)為:板坯加熱溫度:1150°C~1250°C ;再結(jié)晶區(qū)軋制溫度:1000°C~1150 0C ;未再結(jié)晶區(qū)軋制溫度:980°C~860°C ;終軋溫度:750°C~850°C ;終冷溫度:300°C~500°C ;冷卻速度:10°C /s ~40°C /s。
[0022]根據(jù)本專利設(shè)計(jì)的成分和相關(guān)工藝，其試制產(chǎn)品的性能指標(biāo)見表1所示。
[0023]表1高強(qiáng)度高韌性XlOO管線鋼熱軋卷板的力學(xué)性能
[0024]
【權(quán)利要求】
1.一種高強(qiáng)度高韌性Xioo管線鋼熱軋卷板，其特征在于，按照重量百分比含有:C:0.03% ~0.07%, S1:0.1% ~0.2%, Mn:1.8% ~2.0%, P: ^ 0.012%, S: ^ 0.0080%,N ≤ 0.0060%, Nb:0.04% ~0.09%, Mo:0.20% ~.40%, T1:0.01% ~0.02%, Cr:0.2% ~0.5%,N1:0.25%~0.6%，Cu:0.2%~0.5%，其他為鐵和不可避免的雜質(zhì)元素。
2.如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度高韌性XlOO管線鋼熱軋卷板，其特征在于，還含有0.015% ~0.02% 的 Al S。
3.如權(quán)利要求1或2所述高強(qiáng)度高韌性XlOO管線鋼熱軋卷板的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)板坯加熱，其中板坯加熱溫度:1150°C~1250°C; (2)板坯軋制； (3)終軋，其中終軋溫度:750°C~8500C ； (4)冷卻，其中終冷溫度:300°C~500°C，冷卻速度:10°C /s~40°C /s。
4.如權(quán)利要求3所述高強(qiáng)度高韌性XlOO管線鋼熱軋卷板的生產(chǎn)方法，其特征在于，步驟(2)中，再結(jié)晶區(qū)軋制溫度:1000°C~1150°C，未再結(jié)晶區(qū)軋制溫度:980°C~860°C。
【文檔編號】C22C38/58GK103643170SQ201310653149
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】王瑩, 張建平, 朱濤, 王煒, 李忠義, 饒?zhí)鞓s, 趙勇, 王海波, 金寶安 申請人:馬鋼(集團(tuán))控股有限公司, 馬鞍山鋼鐵股份有限公司